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锂离子电池存在哪些安全隐患,未来动力电池又该何去何从?

发布日期:2019-04-23 浏览:226 次  
 
近几日,特斯拉事故导致车辆起火等事件,又一次将新能源汽车电池推向风口浪尖。那么锂离子电池存在哪些隐患,未来动力电池又该何去何从?
作为替代发动机成为汽车“心脏”的动力电池,它的性能与汽车性能息息相关,伴随电池技术的不断升级,汽车续航里程逐步提升、充电时间开始变短,但随之而来的电池安全不确定性也成为了阻碍电动汽车发展的隐患。
锂电池锂离子电池是当前市场最主流的电池,它被广泛应用于电子产品和汽车上,其适用性和可靠性经得起时间检验。但由于一些设计乃至它本身特性的影响,历史上也发生了诸如三星手机门等电池自燃事件,因此电池安全问题的确值得我们关注。
首先我们来聊,碰撞造成的燃烧。正如充电宝剧烈撞击会自燃一样,动力电池遭受撞击同样会自燃。对于锂离子电池来讲,激烈碰撞所带来的严重形变,会造成锂离子电池内部短路,电池所具备的能量将一口气从短路点释放出来造成局部升温,进而引起正负电极、电解液分形成热失控。可以说由碰撞引起的自燃,是最好防范同时也是最难防范的。目前的电动汽车,动力电池组都被布置在车底或后备箱底部,这些位置尽可能避免了激烈的碰撞,同时电池盒的设计也能够在一定程度上保护电池组,这就是它容易防范之处。
像传统燃油车在激烈碰撞或翻车后也会引燃油箱一样,当车速过快电动车的动力电池组依然会遭受剧烈撞击。目前C-NCAP已经对电动汽车碰撞测试作出规范要求,测试标准为64km/h的正面碰撞,也就是说即便是五星安全的电动汽车,在这一时速之上遭受碰撞,动力电池依旧存在自燃可能。
系统短路引起的自燃就与动力电池的老化和寿命有关了。为了隔绝电池组与外界雨水,动力电池总成密闭性通常都很高,一般来讲需要通过IP67标准。但伴随使用时间的提升,其密闭性势必会有所下降,雨水等的渗入也会导致电池短路进而引起自燃。
另一方面,电池本身的老化也会带来一定的危机。受使用寿命影响,单个电池单元本身的老化会影响其性能,同时也会导致电池整体的一致性差异越来越大,对电池安全有一定影响。此外,受制造工艺限制,电池组激光焊接点老化所带来的阻抗也会引起局部高温,引起自燃。可见电池也需要时常维护和保养,定期检测电池状况。
由此可见,动力电池组存在的安全隐患的确不少,使用电动车的朋友在日常养护时也需要花些心思。
那么面对这些缺陷又该如何改善呢?有专家指出,在性能和安全性方面,锂离子电池或许已经达到了上限,固态电池或许才是未来电动汽车新的动力源。
据了解,固态电池不含易燃的电解液,因此相较锂离子电池会更加安全。同时它在电力储存上也更加优秀。不过目前受成本和寿命影响,大规模普及或许还需时日。在这期间,日本研究的全树脂电池或许会有一定的市场。它由含有电解液的凝胶状树脂将锂等电极材料进行包裹,面对钻孔、切割均不会起火,同时成本略低于传统锂离子电池,值得期待。
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